CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ I. NGUYÊN LIỆU Các nguyên liệu chủ yếu phục vụ cho quá trình nấu bia bao gồm: Malt đại mạch, gạo thay thế, hoa houblon, nước, chủng nấm men. Muốn bia có chất lượng tốt đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng thì đầu tiên là vấn đề nguyên liệu phải đạt được những yêu cầu nhất định. I.1 Malt đại mạch Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các bia. Malt đại mạch chính là hạt đại mạch được nảy mầm trong điêu kịên nhiệt độ và độ ẩm thích hợp, sau đó được sấy khô, tách rễ, làm sạch để chuyển chúng thành sản phẩm bền vững dễ dàng cho việc vận chuyển, bảo quản và loại trừ khả năng xâm nhập và phát triển của vi sinh vật. Do tính chất và tầm quan trọng của malt trong công nghệ sản xuất bia mà malt cần đạt được những chỉ tiêu về chất lượng nhất định mới được lựa chọn để sản xuất bia. - Chỉ tiêu cảm quan + Về màu sắc: có màu vàng sáng. + Mùi: có mùi thơm tự nhiên, đặc trưng của malt, không có mùi lạ. + Vị: có vị ngọt dịu nhẹ. + Độ sạch của malt là tỷ lệ các tạp chất, hạt vỡ gãy chứa trong đó. Tỷ lệ cho phép là 0,5% hạt gãy, vỡ và 1% là các tạp chất khác. - Chỉ tiêu vật lý: +Khối lượng tuyệt đối: Là khối lượng của 1000 hạt không lựa chọn chỉ số này dao động trong khoảng 29 ÷ 38 g. + Hình thái vết cắt của malt là mức độ trắng đục hoặc trắng trong của phần nội nhũ: Đối với malt vàng số hạt trắng đục ≥ 94%. - Chỉ tiêu hoá học: + Thuỷ phần: ≤ 7% + Chất hoà tan: 70 ÷ 79% + Hàm lượng tinh bột: 56 ÷58% chất khô + Protit : 8 ÷ 10% chất khô + Saccharoza: 5% chất khô + Đường khử: 4% chất khô + Xenluloza: 6% chất khô I.2 Hoa hounblon Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản, đứng vị trí thứ 2 (sau malt đại mạch) và có vai trò rất quan trọng trong công nghệ sản xuất bia. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng, làm tăng khă năng tạo bọt và giữ bọt của bia, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm. Hoa houblon có thành phần hoá học: Nước: 11 ÷ 13% Chất đắng: 15 ÷ 21% Polyphenol: 6 ÷9% Protein: 15 ÷ 21% Xenluloza: 12 ÷ 14% Chất khoáng: 5 ÷8% Các chất khác: 26 ÷28% Trong các cấu tử trên đây thì có giá trị nhất là chất đắng, tiếp đến tinh dầu thơm và thứ 3 là polyphenol. - Vai trò của chất đắng trong công nghệ sản xuất bia là rất to lớn. Chúng làm cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Khi đã hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, các chất đắng là những chất có hoạt tính sinh học cao, tạo ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt rất lâu. Với một nồng độ khá thấp, các chất đắng cũng có khả năng ức chế rất mạnh sự phát triển của vi sinh vật. Vì vậy chúng có tính kháng khuẩn cao và nhờ đó làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm. - Tinh dầu thơm: là cấu tử rất có giá trị của hoa houblon. Tinh dầu thơm của hoa houblon hoà tan vào dịch đường tồn tại trong bia và tạo ra cho nó một mùi thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu. Tinh dầu thơm là nhân tố quyết định hương thơm của bia vàng. - Polyphenol: giá trị công nghệ lớn nhất của polyphenol là chúng được dùng để kết lắng và loại bỏ các hợp chất protid cao phân tử ra khỏi dịch đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo của bia. Chính vì các yếu tố trên mà hoa houblon là nguyên liệu không thể thay thế trong công nghệ sản xuất bia. I.3 Gạo Ngoài đại mạch, trong công nghệ sản xuất bia để giảm giá thành sản phẩm, người ta đã đưa một số nguyên liệu khác vào thay thế, người ta thường sử dụng các nguyên liệu dạng hạt chưa nảy mầm. Nước ta là một nước nông nghiệp trồng lúa nước nên nguồn gạo của chúng ta rất phong phú va giá thành rẻ vì vậy ta chọn gạo làm nguyên liệu thay thế, Thành phần của gạo đưa vào sử dụng: Độ ẩm: w = 12 ÷ 14% Tinh bột: 75 ÷ 80% chất khô Protein: 6,5 ÷ 7,5% chất khô Các thành phần khác tương đương đại mạch. I.4 Nước Trong công nghệ sản xuất bia nước chiếm 80 ÷ 90% trong bia. Với một tỷ lệ lớn như vậy, ta có quyền nói rằng nước là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia. Vì vậy nước đưa vào sản xuất bia phải đạt được những yêu cầu nhất định. Nước thực chất là một dung dịch loãng của các muối ở dạng ion. Nhóm cation thì chiếm nhiều nhất là Ca2 + , Mg 2+ , H + , Na + , K + , Mn 2+ ,… nhóm anion chủ yếu là OH - , HCO 3 - , CO 3 2- , SO 4 2- …. Hàm lượng các muối trong nước khác nhau nên ảnh hưỏng của chúng đối với tiến trình công nghệ khác nhau. Trong nước có Fe làm bia tanh, Mn làm bia đắng, Ca, Mg, Na làm bia có vị chát. Các loại muối hoà tan trong nước tạo cho nước có độ cứng. Trong nước nếu có muối bicacbonat thì ảnh hưởng bất lợi cho bia vì chúng làm giảm độ chua định phân của dịch cháo khi chúng tác dụng với các muối photphat của malt: 2KH 2 PO 4 + 2Na 2 HCO 3 ----> K 2 PO 4 + Na 2 HPO 4 + H 2 O + CO 2 làm cho pH của dịch cháo tăng, khả năng hoạt động của Enzim sẽ bị giảm và do đó hiệu suất thuỷ phân cũng giảm theo. Muối sunphat của Canxi lại làm tăng độ chua định phân của dịch cháo, tác động này rất có lợi cho quá trình đường hoá. Nước dùng để nấu phải là nước trung bình hoặc nước mềm. Nước cần phải xử lý để đạt các tiêu chuân sau: - Tiêu chuẩn vật lý: trong suốt, không mùi, không vị. - Tiêu chuẩn vi sinh vật: chỉ số E. coli là 3 (số tế bào E. coli cho phép trong 1lít nước). - Tiêu chuẩn hoá học: Ca 2+ : 5 – 6 đến 200 – 250 mg /l Mg 2+ : 3 – 4 đến 80 – 100 mg /l Na + : 15 – 20 mg/l theo Na 2 O Fe 2+ : 0,2 – 0,5 mg/l Mn 2+ : < 0,05 mg/l Cl : < 75 – 150 mg/l CO 3 2- : <50 mg/l Kim loại nặng: không có Khi nước không đạt tiêu chuẩn để sản xuất bia thì phải xử lý. Xử lý nước bao gồm: Lắng trong và lọc, làm mềm nước và cải tạo thành phần sinh học và hoá học của nước. Làm mềm nước: loại bỏ các muối bicacbonat và cacbonat ra khỏi nước hoặc chuyển chúng sang một dạng khác không nguy hại đến tiến trình công nghệ sau này. Làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion và phương pháp trung hoà. Cải tạo thành phần sinh học của nước, diệt vi sinh vật có trong nước để cho nước sạch về phương diện sinh học. I.5 Chủng nấm men Trong lên men bia thường sử dụng 2 loài nấm men sau: - Saccharomyces cerevisiae: Là nấm men nổi, phân bố chủ yếu ở các lớp chất lỏng trên bề mặt của môi trường. Trong suốt thời gian lên men và thậm chí quá trình đã kết thúc tế bào vẫn cứ trôi lơ lửng trong bia non, khả năng kết lắng của chúng rất kém. Mặt khác chúng chỉ hấp thụ và lên men được 1/3 Rafinoza. - Saccharomyces carlbergensis Là nấm men chìm thích nghi với điều kiện sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ thấp hơn. Chúng phân bố chủ yếu ở tầng sâu của dịch đường trong thiết bị lên men. Trong quá trình lên men chúng có thiên hướng chìm sâu và kết lắng xuống đáy thùng. Khi quá trình lên men chính kết thúc thì phần lớn lượng sinh khối đã bị kết lắng. Ở nhiệt độ 0 o C, nấm men chìm vẫn có khả năng lên men, trong khi đó chỉ cần nhiệt độ thấp hơn 10 o C một chút, loài nấm men nổi đã trở thành vô hoạt. Hơn nữa nấm men chìm có khả năng hấp thụ toàn bộ phân tử đường Rafinoza. Từ hai loại nấm men trên ta thấy nấm men chìm có nhiều đặc tính ưu việt hơn nấm men nổi. Vậy trong công nghiệp sản xuất bia chúng ta chọn chủng nấm men Saccharomyces carlbergensis. Lắng xoáy Cặn Làm lạnh nhanh, bổ sung O2 Nén Xử lý Không khí Nấm men Nhân giống Lên men chính CO2 Thu hồi xử lý Lên men phụ Lọc trong Bổ sung CO2 Chiết chai Thanh trùng Dán nhãn Xếp két Men sữa Xử lý Malt Nghiền Gạo Hồ hoá Rửa bã Bã Nghiền Đường hoá Lọc dịch đường BãNấu hoa Hoa Malt lót 10% II. CHN DY CHUYN SN XUT S cụng ngh sn xut bia . CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ I. NGUYÊN LIỆU Các nguyên liệu chủ yếu phục vụ cho quá. quản và loại trừ khả năng xâm nhập và phát triển của vi sinh vật. Do tính chất và tầm quan trọng của malt trong công nghệ sản xuất bia mà malt cần đạt được